一种幂函数赋形的宽带TE₀₁模口径转换器的制作方法

专利名称：一种幂函数赋形的宽带TE₀₁模口径转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及TEtll模毫米波过模口径变换(Taper)技术领域，具体涉及一种幂函数赋形的宽带TEtll模口径转换器。
背景技术：
TE01模毫米波过模Taper结构具有低传输损耗特性，在通信、遥测及遥控等领域具有非常广阔的应用前景。为了达到传输系统占用空间小、模式纯度高和传输效率高的要求， 研制一种TEtll模毫米波过模Taper结构具有非常重要的现实意义。目前关于TEtll模毫米波过模Taper结构国际上主要采用两种常见的实现形式，直线连接型和曲线口径变换型等。直线连接型的方案是直接将两种口径的波导端连接，实现口径变换，这种方案设计简单，只需要尽可能的增加长度就可以实现高模式纯度和传输效率，但是其纵向尺寸较大，占用空间较大。曲线口径变换型的方案是将两种口径的波导利用曲线赋形的波导段连接，这种方案在相对较小的纵向尺寸的条件下即可实现高的模式纯度和传输效率，占用空间较小。

发明内容
本发明为了解决TEtll模毫米波过模Taper结构纵向尺寸与模式纯度和传输效率之间的矛盾，在原有的曲线口径变换型Taper结构的基础上，提出了幂函数赋形的口径转换器，可实现其在传输系统中占用空间小、模式纯度和传输效率高的技术指标。本发明具体通过以下技术方案实现
一种幂函数赋形的宽带TEtll模口径转换器，其特征在于包括从一端口径逐渐向另一端口径变大的幂函数赋形波导口径变换段，幂函数赋形波导口径变换段的两端分别通过法兰结构连接不同口径的波导，所述法兰结构分别与幂函数赋形波导口径变换段两端的口径相匹配，幂函数赋形波导口径变换段的横截面为圆环结构。进一步地，所述幂函数赋形波导口径变换段的口径是采用幂函数y=xa进行赋形， 其中a为常数。本发明的有益效果如下
本发明通过赋形减小了器件的纵向长度，实现了低损耗、高模式纯度和传输效率的过模圆口径变换器的设计，为过模馈源的测试以及大口径辐射馈源的使用提供了条件；该方案具有成本低、易加工、效率高、环境适应性好等优点。


图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的一具体实施例的传输系数测试结果图其中附图标记为1、3法兰结构，2幂函数赋形波导口径变换段。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的详细描述，但是本发明的实施方法和要求保护的范围并不局限于此。如图1所示，一种幂函数赋形的宽带TEtll模口径转换器，包括两个法兰结构1、3和幂函数赋形波导口径变换段2三部分。所述幂函数赋形波导口径变换段2是从一端的口径逐渐向另一端口径变大的。幂函数赋形波导口径变换段2的两端分别通过法兰结构1、3连接不同口径的波导，所述法兰结构1、3分别与幂函数赋形波导口径变换段2两端的口径相匹配。通过两个法兰结构1、3和幂函数赋形波导口径变换段2实现口径转换器的性能。进一步地，所述幂函数赋形波导口径变换段2是采用幂函数y=xa进行赋形，其中a 为常数。TE01模能量从一个法兰端口 1馈入，经过幂函数赋形波导口径变换段2，从另一个法兰端口 3传出。在实验室对其传输特性进行了测试在6%的相对带宽内，实现了小于等于0. 05dB 传输损耗的口径转换器设计，传输系数测试结果如图2所示。最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种幂函数赋形的宽带TEtll模口径转换器，其特征在于包括从一端口径逐渐向另一端口径变大的幂函数赋形波导口径变换段(2)，幂函数赋形波导口径变换段(2)的两端分别通过法兰结构连接不同口径的波导，所述法兰结构分别与幂函数赋形波导口径变换段 (2)两端的口径相匹配，幂函数赋形波导口径变换段(2)的横截面为圆环结构。
2.根据权利要求1所述的一种幂函数赋形的宽带TEtll模口径转换器，其特征在于所述幂函数赋形波导口径变换段(3)的口径是按照幂函数7=^进行赋形，其中a为常数。
全文摘要
本发明涉及TE01模毫米波过模口径变换(Taper)技术领域，具体公开了一种幂函数赋形的宽带TE01模口径转换器，包括从一端口径逐渐向另一端口径变大的幂函数赋形波导口径变换段，幂函数赋形波导口径变换段的两端分别通过法兰结构连接不同口径的波导，所述法兰结构分别与幂函数赋形波导口径变换段两端的口径相匹配；TE01模能量从一个法兰端口馈入，经过幂函数赋形波导口径变换段，从另一个法兰端口传出；本发明通过赋形减小了器件的纵向长度，实现了低损耗、高模式纯度的过模圆口径转换器的设计，为过模馈源的测试以及大口径辐射馈源的使用提供了条件，具有成本低、易加工、效率高、环境适应性好等优点。
文档编号H01P5/02GK102394332SQ20111019831
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者任冬梅, 唐先发, 崔奉云, 庄魁, 张文涛, 李林翠, 李相森, 王勤, 赫英毅, 赵鹏, 陈琦 申请人:中国工程物理研究院电子工程研究所